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科学家成功合成铹的第14个同位素******

　　超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素，也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素。铹-251具有α衰变性，可以发射出两个不同能量的α粒子。

　　超重元素的合成及其结构研究是当前原子核物理研究的一个重要前沿领域。铹是可供合成并进行研究的一种超镄元素，引起了人们极大的兴趣。

　　近日，科研人员利用美国阿贡国家实验室充气谱仪（AGFA）成功合成了超镄新核素铹-251。相关成果发表于核物理学领域期刊《物理评论C》。

　　此次合成铹的新同位素，运用了什么技术方法？合成得到的铹-251，具有什么基本特征？合成的铹-251对于物理、化学等学科的研究来说具有什么意义？针对上述问题，记者采访了这一工作的主要完成人之一，中国科学院近代物理研究所副研究员黄天衡。

　　不断进行探索，再次合成铹同位素

　　铹的化学符号为Lr，原子序数为103，是第11个超铀元素，也是最后一个锕系元素。“一般来说，原子序数大于铹的元素被称为超重元素。”黄天衡介绍。

　　质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。同一种元素的同位素在化学元素周期表中占有同一个位置，同位素这个名词也因此而得名。

　　103号元素由阿伯特·吉奥索等科研人员于1961年首次合成。为纪念著名物理学家欧内斯特·劳伦斯，103号元素被命名为铹。锕系元素是元素周期表ⅢB族中原子序数为89—103的15种化学元素的统称，其中，铹元素在锕系元素中排名最后。

　　截至目前，科研人员们共合成了铹的14个同位素，质量数分别为251—262、264、266。目前合成的铹的14个同位素中，铹-251至铹-262是在实验中通过熔合反应直接合成的，铹-264和铹-266则是将原子序数更高的核素通过衰变生成的。

　　目前，铹的化学研究中最常使用的同位素是铹-256和铹-260。科研人员通过化学实验证实铹为镥的较重同系物，具有+3氧化态，可以被归类为元素周期表第七周期中的首个过渡金属元素。由于铹的电子组态与镥并不相同，铹在元素周期表中的位置可能比预期的更具有波动性。在核结构研究方面，受限于合成截面等原因，目前的研究仅集中在铹-255上。然而即使是铹-255，其结构能级的指认目前也还存有争议。

　　通过熔合反应，形成新的原子核

　　铹和其他原子序数大于100的超镄元素一样，无法通过中子捕获生成。目前铹只能在重离子加速器中通过熔合反应合成。由于原子核都具有正电荷而会相互排斥，因此，只有当两个原子核的距离足够近的时候，强核力才能克服上述排斥并发生熔合。粒子束需要通过重离子加速器进行加速。在轰击作为靶的原子核时，粒子束的速度必须足够大，以克服原子核之间的排斥力。

　　“仅仅靠得足够近，还不足以使两个原子核发生熔合。两个原子核更可能会在极短的时间内发生裂变，而非形成单独的原子核。”黄天衡介绍，如果这两个原子核在相互靠近的时候没有发生裂变，而是熔合形成了一个新的原子核，此时新产生的原子核就会处于非常不稳定的激发态。为了达到更稳定的状态，新产生的原子核可能会直接裂变，或放出一些带有激发能量的粒子，从而产生稳定的原子核。

　　在此次实验中，科研人员利用美国阿贡国家实验室ATLAS直线加速器提供的钛-50束流轰击铊-203靶，通过熔合反应合成了目标核铹-251。这个新的原子核产生后，会和其他反应产物一起被传输到充气谱仪（AGFA）中。在充气谱仪（AGFA）中，铹-251会被电磁分离出来，并注入到半导体探测器中。探测器会对这个新原子核注入的位置、能量和时间进行标记。

　　“如果这个原子核接下来又发生了一系列衰变，这些衰变的位置、能量和时间将再次被记录下来，直至产生了一个已知的原子核。该原子核可以由其所发生的衰变的特定特征来识别。”黄天衡说。根据这个已知的原子核以及之前所经历的系列连续衰变的过程，科研人员可以鉴别注入探测器的原始产物是什么。

　　超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素，也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素（具有相同中子数的核素），还是利用充气谱仪（AGFA）合成的首个新核素。目前的实验结果表明，铹-251具有α衰变性，可以发射出两个不同能量的α粒子。

　　拓展新的领域，推动超重核理论研究

　　由于形变，若干决定超重核稳定岛位置的关键轨道能级会降低到质子数Z约等于100、中子数N约等于152核区的费米面附近。对于这一核区的谱学研究可以对现有描述稳定岛的各个理论模型进行严格检验,从而进一步了解超重核稳定岛的相关性质。由于上述原因，对于这一核区的谱学研究是当下探索超重核结构性质的热点课题。

　　此前的理论模型均无法准确地描述这一核区铹的质子能级演化，相关的实验数据十分有限。“本次实验的初衷为把铹的结构研究进一步拓展到丰质子区，尝试开展系统性的研究。”黄天衡表示。

　　研究结果表明，形成超重核稳定岛的关键质子能级在铹的丰质子同位素中存在能级反转现象。此外，研究人员还通过推转壳模型下粒子数守恒方法（PNC-CSM）较好地描述了这一现象，并指出了ε_6形变在这一核区的质子能级演化中起到的重要作用。

　　“此次研究指出了ε_6形变在铹的丰质子核区的质子能级演化中起到的重要的作用，对现有的理论研究提出了新的挑战，将推动超重核领域相关理论研究的发展。”黄天衡说。（记者颉满斌）

好去处，湖北新增8家！******url:https://m.gmw.cn/2023-01/06/content_1303246038.htm,id:1303246038

　　1月5日

　　记者从湖北省文化和旅游厅获悉

　　湖北省新增8家国家4A级旅游景区

　　据《旅游景区质量等级的划分与评定》国家标准和《旅游景区质量等级管理办法》，经相关市文化和旅游局推荐，省文化和旅游厅按程序组织综合评定，确定随州市广水市高贵三潭景区、十堰市丹江口市武当大明峰景区、荆州园博园、鄂州市梁子岛生态旅游区、荆门市极客公园、孝感市应城国家矿山公园·爱漫文旅小镇、十堰市郧阳区汉江绿谷生态旅游区、鄂州市杏福园旅游区为国家4A级旅游景区。

　　截至目前，湖北省共有高等级A级旅游景区196家，其中5A级景区14家，4A级景区182家。

　　一起看看

　　这8家4A级景区是啥样

　　随州市广水市高贵三潭景区

　　高贵三潭景区位于广水市区北35公里，鄂豫两省交汇处，面积52平方公里，景区主要有三潭瀑布、小三潭瀑布、大贵山、小贵山、杨公岭、青檀林等多处自然景观，有雄关古道平靖关、烽火台、纪念明朝忠烈杨涟的杨公岭等关寨文化和抗战文化的人文景观。景区1985年6月正式营业，1991年被批准为国家森林公园，1997年被批准为省级风景名胜区。

　　十堰丹江口市武当大明峰景区

　　武当大明峰景区位于十堰丹江口市官山镇，海拔1316米，面积39平方公里，累计投入8亿余元，建成了玉顶玉殿、悬空栈道、龙坊石雕观景台、一线天、南天门、烈士陵园党建团建基地等景点，打造了飞拉达（攀岩）、天空玻璃桥、悬崖秋千、高空滑索、玻璃水滑、步步惊心、丛林穿越等娱乐体验项目，先后获评“湖北省旅游摄影创作基地”“湖北省旅游名村”（景区所在地骆马沟村）等。

　　荆州园博园

　　荆州园博园位于荆州市纪南文旅区，是第二届湖北省园博会举办地，园区占地面积1.03平方公里，分布45个展园，以楚文化为核心，由楚礼、楚艺、楚韵、楚耘、楚苑、楚风6个片区组成。景区中心楚风片区的中国楚文化博物馆以楚国八百年为轴线，通过声光电技术，从政治、经济、精神等多角度呈现楚文化千年历程。同时，景区还通过举办展园主题日、荆楚文化博览、新春灯会、草坪音乐节、国风文创集市、楚宫乐舞、荆楚粉画非遗展、花车巡游大狂欢等活动，增强景区的吸引力。

　　梁子岛生态旅游区

　　梁子岛生态旅游区位于鄂州市梁子湖区梁子镇，占地面积2平方公里，结合当地特色文化，打造了点将台、母子像、湘鄂赣军区司令部、朝阳园、关羽拴马桩、魁星楼、抗日炮楼、英雄纪念碑等代表性人文景点，景区于2004年被批准为省级旅游度假区。2021年列入全省服务业“五个一百工程”重点建设计划，2022年列入湖北省重点建设项目，也是鄂州市和湖北文旅集团“十四五”重点支撑项目。

　　荆门市极客公园

　　极客公园位于荆门市漳河新区爱飞客大道与漳河大道交汇处，是湖北首个航空主题公园。公园围绕航空文化特色、整合“海陆空”资源，设计布局航空文化展示带、滨水休闲景观带、静态飞机展示区、航空VR科技体验区、航空军事体验互动区、航空体育赛事区、航空研学拓展区，打造了幻境球幕影院、三栖模型基地、飞行营地、水上乐园、卡丁车等体验项目，先后获评“全国中小学生研学实践教育基地”“国家体育旅游示范基地”“中国民航科普教育基地”“湖北省中小学生研学实践营地”等荣誉，是荆门市的文旅名片。

　　孝感市应城国家矿山公园·爱漫文旅小镇

　　孝感市应城国家矿山公园·爱漫文旅小镇位于应城市西部旅游区，规划面积1.3平方公里，依托应城独有的膏、盐、温泉资源和膏盐文化，打造了应城国家矿山公园博物馆、爱漫温泉馆、爱漫马场、爱漫别院、爱漫生活馆、爱漫营地、爱漫生态农园等文旅项目，形成了以应城膏盐文化为依托，以爱漫文化为主题，集膏盐科普研学、温泉康养休闲、马场运动休闲、花海田园游乐和爱漫生活度假于一体的文旅融合型景区。

　　十堰市郧阳区汉江绿谷生态旅游区

　　十堰市郧阳区汉江绿谷生态旅游区位于十堰市郧阳区安阳镇青龙村，总面积6.9平方公里，打造了以花园别墅、草原蒙古风情、星空帐篷为特色的3个主题庄园、5000亩百草园、1000余亩水上花海、3100多亩观光草原，是国家级水利风景区和水土保持科技示范园，开设了垂钓港、烧烤基地、露营基地、国防研学教育基地等休闲体验区，设置了卡丁车、高空秋千、水上游乐等20余项游乐项目。

　　湖北杏福园旅游区

　　湖北杏福园旅游区位于鄂州市华容区段店镇，规划面积6.7平方公里，是一处以现代特色农业产业园为基础，以台湾精致花卉宠物区、七迹湖度假慢生活区、湖乡亲水运动区和台湾休闲瓜果采摘区为主要功能区的旅游区。打造了科普馆、兰花馆、草花馆、立体栽培馆、共享厨房、风筝草原、粉红沙滩、植物迷宫、亲水乐园等旅游设施。有“杏福果物”“杏福年年”“杏福心田”“杏福乐活家”等多个注册商标，具有较高的市场影响力和知名度。

　　综合 | 湖北文旅之声、湖北日报

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）